[发明专利]一种抗菌防霉抗生物材料的制备方法

权利要求书

1.一种抗菌防霉抗生物材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，纳米NiO/SiO₂核壳结构材料的制备：

将纳米NiO粉体加入至表面改性剂中，在室温下磁力搅拌30min，制得表面修饰后的纳米NiO粉体，所述纳米NiO粉体与表面改性剂的质量比为1∶10-1∶15；

室温下，把正硅酸乙酯、乙醇和纯净水混合，加入表面修饰后的纳米NiO粉体，在室温下磁力搅拌5-7h，将磁力搅拌后形成的固体材料在50℃下真空干燥12h，取出冷却至室温，然后用纯净水洗至中性，再将样品在40℃下真空干燥30-120min，除去其中的水分制得纳米NiO/SiO₂核壳结构材料，所述正硅酸乙酯、乙醇、纯净水和表面修饰后的纳米NiO粉体的质量比为10∶1∶4∶1；所述纳米NiO/SiO₂核壳结构材料的尺寸为20-100nm；

步骤二，二氧化硅薄膜的制备：

(1)溶胶制备，将步骤一所制得的纳米NiO/SiO₂核壳结构材料放在四氢呋喃溶剂中，超声2-5h，得到处理好后的混合液体，所述的纳米NiO/SiO₂核壳结构材料与四氢呋喃溶剂的质量比为1∶500-1∶1000；将正硅酸乙酯、混合液体、水、HF酸(氢氟酸)以1-2∶5-7∶1-4∶0.02摩尔比混合，在室温下用磁力搅拌器搅拌8-10小时，制得均匀的溶胶；

(2)旋涂制膜，当溶胶粘度系数达到10cp左右时，在1cm×1cm的清洗过的硅片上旋转涂敷制膜，溶胶旋涂转速为3000rpm，旋涂时间为30s；

(3)后期热处理，在Ar气氛中退火2-5h，退火温度为400-480℃，制得二氧化硅薄膜，其中纳米NiO/SiO₂核壳结构材料的含量为0.0001％-0.001％；

步骤三，沉积：

(4)沉积TiO₂膜，首先将真空室抽至1×10^-4Pa，溅射气压为0.025mbar，射频溅射功率为50W，将前述已经旋转涂敷制膜的硅片用丙酮、乙醇和二次去离子水超声波清洗15min，之后沉积TiO₂，TiO₂沉积的厚度为15nm，所述TiO₂的沉积条件为室温，射频输出功率(W)为100，真空度(mbar)为0.025，Ar流速(sccm)为8，其中采用JGP450型磁控溅射镀膜机，该镀膜机配备有2个射频溅射靶，Ag膜的溅射使用99.99％纯度的Ag金属靶，TiO₂膜的溅射使用99.9％纯度TiO₂烧结多晶靶材，频率为13.56MHz，溅射气体为Ar；

(5)沉积Ag膜，于室温下在Ar流量为8sccm下玻璃上沉积30s的Ag膜；

(6)沉积TiO₂膜，将前面沉积了Ag膜的基体上再次沉积TiO₂，所沉积的厚度为60nm，制得抗菌防霉抗生物材料，TiO₂的沉积条件为于室温下，射频输出功率(W)为150，真空度(mbar)为0.025，Ar流速(sccm)为7，氧气流速(sccm)为1，制得抗菌防霉抗生物材料；

所述制得的抗菌防霉抗生物材料的介电常数为2.24，硬度为6.21-6.82Gpa，弹性模量为42.47-47.26Gpa。

2.如权利要求1所述的一种抗菌防霉抗生物材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的表面改性剂选自：十二烷基磺酸钠、月桂酸钠或硬脂酸；表面改性剂浓度为0.002-0.01mol/L。

3.如权利要求1所述的一种抗菌防霉抗生物材料的制备方法，其特征在于所述步骤二中(3)后期热处理，在Ar气氛中退火3h，退火温度为450℃。

4.如权利要求1所述的一种抗菌防霉抗生物材料的制备方法，其特征在于步骤三，沉积：(5)沉积Ag膜的厚度为45nm。